2019RobertoOliveiraSilva

Texto

(1)UNIVERSIDADE DE PASSO FUNDO. Roberto Oliveira da Silva. ATIVIDADES EXPERIMENTAIS DE FÍSICA NO ENSINO FUNDAMENTAL II: ESTUDO COM PROFESSORES EM FORMAÇÃO INICIAL. Passo Fundo 2019.

(2) Roberto Oliveira da Silva. ATIVIDADES EXPERIMENTAIS DE FÍSICA NO ENSINO FUNDAMENTAL II: ESTUDO COM PROFESSORES EM FORMAÇÃO INICIAL. Dissertação apresentada ao Programa de PósGraduação em Ensino de Ciências e Matemática – Mestrado Profissional, da Universidade de Passo Fundo, como requisito parcial para a obtenção do grau de mestre em Ensino de Ciências e Matemática, sob a orientação da professora Dra. Cleci Teresinha Werner da Rosa.. Passo Fundo 2019.

(3) CIP – Catalogação na Publicação. S586a. Silva, Roberto Oliveira da Atividades experimentais de física no ensino fundamental II : estudo com professores em formação inicial / Roberto Oliveira da Silva. – 2019. 125 f. : il., color. ; 30 cm. Orientador: Dra. Cleci Teresinha Werner da Rosa. Dissertação (Mestrado em Ensino de Ciências e Matemática) – Universidade de Passo Fundo, 2019. 1. Física - Estudo e ensino (Ensino fundamental). 2. Física – experiências. 3. Aprendizagem por atividades. 4. Professores de ensino fundamental – Formação. 5. Teoria da aprendizagem. I. Rosa, Cleci Terezinha Werner da, orientadora. II. Título. CDU: 53. Catalogação: Bibliotecária Juliana Langaro Silveira - CRB 10/2427.

(4) Roberto Oliveira da Silva. ATIVIDADES EXPERIMENTAIS DE FÍSICA NO ENSINO FUNDAMENTAL II: ESTUDO COM PROFESSORES EM FORMAÇÃO INICIAL. A banca examinadora abaixo APROVA, em 26 de março de 2019, a Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências e Matemática – Mestrado Profissional da Universidade de Passo Fundo, como requisito parcial da exigência para obtenção de grau de Mestre em Ensino de Ciências e Matemática, na linha de pesquisa Fundamentos teóricometodológicos para o ensino de Ciências e Matemática.. Dra. Cleci Teresinha Werner da Rosa - Orientadora Universidade de Passo Fundo - UPF. Dra. Ana Rita Lopes Mota Universidade do Porto - Portugal. Dr. Luiz Marcelo Darroz Universidade de Passo Fundo - UPF. Dra. Aline Locatelli Universidade de Passo Fundo - UPF.

(5) Dedico este trabalho primeiramente а Deus como fonte de sabedoria e saúde, aos meus pais Rosinalda Oliveira da Silva e Raimundo Fonseca Silva que nunca mediram esforços para me dar o melhor da educação e me mostrar sempre que este era o caminho para me tornar um bom ser humano, aos meus irmãos parceiros de vida eternos..

(6) AGRADECIMENTOS. A elaboração deste trabalho não teria sido possível sem a colaboração, estímulo e empenho de diversas pessoas. Gostaria de expressar toda a minha gratidão e apreço a todos aqueles que, direta ou indiretamente, contribuíram para que esta tarefa se tornasse uma realidade. Em primeiro lugar, a Deus detentor do meu refúgio, da minha calma, confidente dos meus mais íntimos medos e angustias, médico do meu corpo e alma. Aos meus pais Raimundo Fonseca Silva e Rosinalda Oliveira da Silva, os primeiros a acreditarem no meu potencial, os primeiros a investirem na minha formação e sempre os primeiros que irão usufruir de tudo aquilo que eu conquistar. Aos meus irmãos Raylon Oliveira da Silva e Raylane Oliveira da Silva que junto aos meus pais formamos uma base familiar sólida com todos os elementos possíveis que nos propiciaram a nos tornar bons cidadãos. Estendo estes agradecimentos aos meus familiares em Geral. A minha Professora Orientadora Drª Cleci Teresinha Werner da Rosa, ser essencial nesta jornada, “A melhor orientadora do Brasil” obrigado por plantar novamente a semente do estudo na minha vida, por ter me presenteado com tantos conhecimentos, me incentivando novamente a ser um atuante nas pesquisas. Aos meus amigos, do trabalho e da vida, impossível citar nomes pois cometeria muitas injustiças ao fazer isso, todos aqueles que me acompanharam e acompanham desde sempre, nas rodas de conversas, nas discussões nas alegrias e tristezas, aqueles que estiveram em minha vida o tempo necessário me propiciando conhecimento e experiência, triste é um ser humano que não conta com este privilegio da amizade, e eu tive isso desde sempre. As instituições, Universidade Estadual do Pará, Instituto Federal do Pará e Universidade de Passo fundo, estas presentes na minha formação e atuação profissional..

(7) “Loucura é querer resultados diferentes fazendo tudo exatamente igual” (Albert Einstein).

(8) RESUMO. O presente estudo se propõe a analisar, por meio de referenciais contemporâneos de ensino, a forma como professores em processo de formação inicial se apropriam de modelos de atividades experimentais que se diferenciam do vivenciado em suas aprendizagens durante o curso de graduação. Além disso, buscamos no estudo analisar se as discussões sobre esse novo modelo contribuem para instituir uma nova visão sobre o papel dessas atividades na aprendizagem em Física, especialmente no ensino fundamental. O estudo parte do entendimento de que há uma dificuldade dos professores em operacionalizar propostas construtivistas vinculadas às atividades no laboratório didático, e de que os conteúdos de Física têm se caracterizando como de difícil compreensão por parte dos alunos do ensino fundamental – séries finais. Nesse contexto, buscamos dialogar com novas perspectivas de atividades experimentais, abordando esse modelo em um curso de formação de professores de Física. Em outras palavras, o estudo parte da problemática relacionada a necessidade de reorganizar, nos campos epistemológico e pedagógico, o papel das atividades experimentais na construção do conhecimento, uma vez que as atividades associadas ao laboratório didático nos cursos de graduação, enfatizam e priorizam o método experimental e a iniciação à pesquisa, situação distinta do papel que essas atividades devem ter quando inseridas na educação básica. O exposto denota a necessidade de fornecer novos modelos, a partir de aprofundamentos teóricos e metodológicos, que possibilitem a utilização dessas atividades como um recurso estratégico voltado à construção do conhecimento, levando a seguinte pergunta como norteadora do estudo: como os futuros professores de Física/Ciências acolhem e se apropriam das discussões sobre o papel das atividades experimentais na educação básica, frente a um modelo distinto do que vivenciaram em sua formação? Para responder a esses questionamentos, elaboramos um módulo didático referente à temática e aplicamos com acadêmicos de um curso de licenciatura em Física. O módulo envolve a discussão histórica sobre as diferentes visões associadas a essas atividades e aponta alternativas frente às perspectivas pedagógicas contemporâneas com realce ao construtivismo. Além disso, o módulo contempla a apresentação de equipamentos didáticos construídos com materiais de fácil aquisição, e discute como eles podem ser utilizados no ensino fundamental, o que caracteriza o produto educacional associado ao estudo. Para a avaliação do módulo didático e como forma de responder ao questionamento inicial, o estudo recorre a utilização de uma pesquisa qualitativa e participante, focando na análise de uma atividade realizada no início e no final do módulo didático e em entrevista semiestruturada realizada com um grupo de participantes. Os resultados decorrentes desses dois instrumentos mostram que os licenciados têm consciência de que a proposta didática a ser utilizada, na educação básica, difere da vivenciada na graduação, uma vez que os objetivos associados à sua utilização se distinguem tanto em termos epistemológicos, como pedagógicos. O produto educacional resultante deste estudo refere-se a vídeos envolvendo o processo de construção e utilização dos equipamentos didáticos que estão disponibilizados de forma livre na página do PPGECM, como no Portal eduCapes <http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/431619>. Palavras-chave: Laboratório didático. Ensino de Física. Ensino de Ciências. Produto educacional..

(9) ABSTRACT. The present study intends to analyze, through contemporary references, how teachers in the process of initial formation appropriate models of experimental activities which differed from that experienced in their the undergraduate. In addition, it seeks to analyze if the discussions about this new model contribute to instituting a new vision about the role of these activities in learning in Physics, especially in elementary education. This study it is based on the understanding that there is a difficulty for teachers in the operationalization of constructivist proposals linked to activities in the didactic laboratory, and that the contents of Physics have been characterized as difficult to understand by elementary students II. In this context, it is sought to dialogue with new perspectives of experimental activities, fomenting this model in a training course of Physics teachers. The problem presented is evident when we identify that in these initial training courses, students are faced with traditional models of experimental activities, so, they need to transpose this model to the level of schooling in which they will act. This situation ends up being conflicting for academics who need to operationalize a different model of what they have experienced. In other words, they must reorganize the role of experimental activities in the construction of knowledge in the epistemological and pedagogical fields, for the laboratories in the undergraduate courses emphasize and prioritize the experimental method and the initiation of research, a distinct situation from the role that these activities must have when inserted in basic education. The above shows the need to provide new models, based on theoretical and methodological insights that make possible the use of these activities as a strategic resource for the construction of knowledge. Leading to the following question as the guiding principle of the study: How future Physics/ Sciences teachers will welcome and appropriate the discussions about the role of experimental activities in basic education, facing a different model from what they experienced in their formation? To answer these questions, we elaborated a didactic module related to the subject and applied with academics of a degree in Physics. The module involves the historical discussion about the different visions associated with these activities and points out alternatives to the contemporary pedagogical perspectives with emphasis on constructivism. In addition, the module includes the presentation of didactic equipment constructed with materials of easy acquisition, and discusses how they can be used in elementary education, which characterizes the educational product associated with the study. For the evaluation of the didactic module and as a way of answering the initial questioning, the study uses a qualitative and participant research, focusing on the analysis of an activity carried out at the beginning and at the end of the didactic module and in a semi-structured interview with a group of participants. The results of these two instruments show that graduates are aware that the didactic proposal to be used in basic education differs from that undergone in undergraduate courses, since the objectives associated to their use are distinguished in both epistemological and pedagogical terms. The educational product resulting from this study refers to videos involving the process of construction and use of didactic equipment that are freely available on the PPGECM website, such as the eduCapes Portal <http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/431619>. Keywords: Didactic laboratory. Physics teaching. Science teaching. Educational product..

(10) LISTA DE TABELAS E QUADROS. Tabela 1 - Periódicos, Qualis e número de artigos. .................................................................. 18 Tabela 2 - Categorias identificadas .......................................................................................... 19 Quadro 1 - Estrutura do Módulo Didático ................................................................................ 58 Quadro 2 - Descrição dos encontros realizado para aplicação do modulo didático. ................ 59.

(11) LISTA DE FIGURAS. Figura 1 - Laboratório de ciências do início do século XX ...................................................... 31 Figura 2 - Exemplo de atividade experimental presente nos guias de laboratório do PSSC.... 35 Figura 3 - Cartão-resposta utilizado no aplicativo ................................................................... 63 Figura 4 - Alunos utilizando o cartão-resposta ......................................................................... 64 Figura 5 - Questão número 1 realizada com o uso do aplicativo e as respectivas respostas obtidas...................................................................................................................... 64 Figura 6 - Equipamentos dispostos para a realização da primeira atividade experimental ...... 68 Figura 7 - Equipamento didático construído para o estudo qualitativo das Leis de Newton. .. 70 Figura 8 - Equipamento didático para estudo de circuitos ....................................................... 72 Figura 9 - Equipamento didático para estudo das ondas construtivas e destrutivas. ................ 73 Figura 10 - Equipamento de laboratório para se trabalhar empuxo ......................................... 74 Figura 11 - Equipamento didático para introdução ao estudo do eletromagnetismo ............... 74 Figura 12 - Equipamento didático para estudos sobre a produção de hidrogênio .................... 75 Figura 13 - Demonstração do equipamento para obtenção de hidrogênio ............................... 77 Figura 14 - Prints de tela de um dos vídeos de construção postado no Youtube ..................... 79 Figura 15 - Resultado da técnica “Brainstorming” aplicada no início do módulo didático. .... 82 Figura 16 - Resultado da técnica “Brainstorming” aplicada no final do modulo didático ....... 83.

(12) SUMÁRIO. INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 12 1. ESTUDOS RELACIONADOS................................................................................ 18. 1.1. Seleção e apresentação dos estudos......................................................................... 18. 1.2. Discussão dos estudos ............................................................................................... 19. 1.2.1. Análise de livros didáticos ......................................................................................... 19. 1.2.2. Aulas experimentais e experimentos .......................................................................... 20. 1.2.3. Discussão sobre o ensino de Ciências ....................................................................... 22. 1.2.4. Estratégias pedagógicas ............................................................................................ 24. 1.2.5. Recursos tecnológicos em sala de aula ...................................................................... 25. 1.3. Discussões .................................................................................................................. 25. 2. RETROSPECTO HISTÓRICO DO LABORATÓRIO DIDÁTICO .................. 27. 2.1. Primeiras palavras ................................................................................................... 27. 2.2. Laboratório didático e o ensino de Ciências no início do século XX ................... 30. 2.3. A marca do PSSC e o laboratório de Física ........................................................... 33. 2.4. Novas perspectivas ................................................................................................... 41. 3. ATIVIDADES EXPERIMENTAIS CONSTRUTIVISTAS ................................. 45. 3.1. Estrutura pré-pós ..................................................................................................... 45. 3.1.1. Pré-experimental ........................................................................................................ 46. 3.1.2. Experimental .............................................................................................................. 48. 3.1.3. Pós-experimental ........................................................................................................ 48. 3.1.4. Aplicação da proposta ............................................................................................... 49. 3.2. Atividades experimentais investigativas................................................................. 50. 3.2.1. Problemas experimentais ........................................................................................... 53. 3.2.2. Demonstrações investigativas .................................................................................... 54. 3.2.3. Problemas não experimentais .................................................................................... 55. 4. ELABORAÇÃO E APLICAÇÃO DO MÓDULO DIDÁTICO .......................... 56. 4.1. Locus de aplicação .................................................................................................... 56. 4.2. Módulo didático ........................................................................................................ 57. 4.3. Cronograma dos encontros ..................................................................................... 59. 4.4. Descrição dos encontros ........................................................................................... 60. 4.4.1. Primeiro Encontro...................................................................................................... 60. 4.4.2. Segundo Encontro ...................................................................................................... 62.

(13) 4.4.3. Terceiro encontro ....................................................................................................... 67. 4.4.4. Quarto encontro ......................................................................................................... 71. 4.4.5. Quinto Encontro ......................................................................................................... 76. 4.5. Produto educacional ................................................................................................. 78. 5. AVALIAÇÃO DO MÓDULO DIDÁTICO ........................................................... 80. 5.1. Aspectos metodológicos............................................................................................ 80. 5.2. Resultados ................................................................................................................. 81. 5.2.1. Brainstorming............................................................................................................. 81. 5.2.2. Entrevistas .................................................................................................................. 86. 5.2.2.1 Importância das atividades experimentais no ensino de Ciências/Física ................... 86 5.2.2.2 Execução das atividades experimentais no ensino de Ciências/Física ....................... 89 5.2.2.3 Modelos para as atividades experimentais no ensino de Ciências/Física .................. 91 CONSIDERAÇÕES FINAIS .................................................................................. 95 REFERÊNCIAS ..................................................................................................................... 98 APÊNDICE A - Termo de autorização do curso de Física - UPF .................................... 104 APÊNDICE B - Termo de consentimento livre e esclarecido........................................... 105 APÊNDICE C - Slides utilizados no segundo encontro .................................................... 106 APÊNDICE D - Exemplo I de roteiro elaborado pelos alunos......................................... 121 APÊNDICE E - Exemplo II de roteiro elaborado pelos alunos ....................................... 123 APÊNDICE F - Roteiro da entrevista ................................................................................ 125.

(14) 12. INTRODUÇÃO. A intenção de realizar mestrado e aprofundar os estudos na área do ensino de Ciências/Física1 teve origem em minha atuação profissional, ministrando aulas para a educação básica e para professores que atuarão nesse nível de escolarização. Minha trajetória acadêmica teve início no curso de graduação em Ciências Naturais – habilitação em Física, concluído no ano de 2009, na Universidade do Estado do Pará (UEPA). Desde então, sempre busquei atuar na área de Educação e próximo às questões vinculadas ao ensino de Ciências/Física. No começo da carreira tive a oportunidade de atuar como docente no ensino fundamental, porém, por um curto período. Foram dois meses ministrando a disciplina de Ciências em uma escola pública na zona rural do município de Altamira, Pará, cidade onde resido. Essa experiência foi marcante, pois percebi que os alunos podem nutrir um sentimento positivo em relação à Física, bastando, para isso, conduzir as atividades de modo a despertar sua curiosidade e a busca pelo saber. Por razões alheias à minha vontade, não continuei nessa escola, mas ela se tornou um marco importante, visto que ali nascia a problemática que me instigaria à continuidade dos estudos e que hoje, mais refinada e delimitada, trago para discussão neste trabalho. Após essa experiência, passei a ministrar aulas de Física no ensino médio noturno, com alunos de diferentes idades, que trabalhavam em variadas atividades durante o dia, e com pouco estímulo, compareciam a escola no turno da noite. Essa época foi de grande aprendizado, oportunizando perceber que a disciplina de Física, historicamente vista de forma polêmica e pouca valorizada pelos alunos, e que muitas vezes causa verdadeira aversão, pode ser (re)significada. De modo especial, constatei que os alunos não trazem consigo uma cultura escolar que lhes permita discutir e entender a Física como algo integrado ao cotidiano e capaz de ser utilizado para resolver os mais simples problemas de sua vida prática. Tal constatação, somada à experiência vivenciada com os estudantes do ensino fundamental, levou-me a refletir sobre a importância de abordar a Física como ciência presente e ligada ao mundo vivencial dos estudantes. Mais tarde, como professor da UEPA, ministrei aulas para turmas de licenciatura em Química e em Biologia. Na disciplina de Estágio Supervisionado II, destinado à observação e. 1. Ao longo do texto, opta-se por utilizar a expressão “Ciências/Física” como indicativo de que se trata dos conteúdos de Física abordados na componente curricular Ciências no Ensino Fundamental II..

(15) 13. regência no ensino fundamental - anos finais, pude retomar a indagação originada na experiência profissional com esse nível de escolarização, assim passei a formular hipóteses. Na regência dessa disciplina, ficou clara a aversão que muitos alunos, nesse caso acadêmicos, tinham aos conteúdos de Física, pois ao escolherem as turmas para realizar o estágio, evitavam, ao máximo, os conteúdos dessa componente curricular. Essa aversão demonstrada pelos licenciandos em Química e em Biologia, repercute no ensino de Física, conforme Paganotti e Dickman (2011), tem levado essa disciplina a ser praticamente excluída de Ciências no ensino fundamental. De acordo com os autores, os próprios professores têm fomentado esse distanciamento entre a Física e a sala de aula, muitas vezes, devido à falta de preparo para discuti-la com os alunos. Cunha e Krasilchik (2000), referem que as licenciaturas estão longe de formar bons docentes para o ensino fundamental, apontando que os currículos de Ciências, por exemplo, estão altamente “biologizados”. Esse termo é utilizado pelo autor para evidenciar que, no ensino fundamental, há certa inclinação por parte dos professores em lecionar conteúdos de Biologia. Tal situação se agrava quando se dirige o olhar para o nono ano do ensino fundamental, historicamente constituído por conteúdos de Química e de Física. O professor, muitas vezes, se vê forçado a abordar os conteúdos sem o devido preparo ou afinidade com a disciplina, e acaba transmitindo ao aluno esse sentimento de insegurança, e torna evidente a sua falta de preparação. Sem entrar na polêmica relacionada à formação de professores para atuarem nesse nível de escolarização, mas buscando situar a problemática deste estudo em torno da importância de discutir Física com os estudantes do ensino fundamental, destacamos que a formação atual, quando não realizada em cursos de Física, pode deixar a desejar em termos de apropriação dos conteúdos da área. Todavia, a formação na área específica de Física não é garantia de que o aprendizado será pleno e bem-sucedido. Há várias questões associadas a isso, que perpassam o campo curricular, metodológico, e inclusive, o afetivo, citamos esses somente para exemplificar alguns. Dentre esses fatores, é de particular interesse a metodologia utilizada pelo professor, por ser possível discuti-la desde o processo de formação inicial, inferindo e discutindo possibilidades com os futuros professores, e pela possibilidade de apresentar um resultado mais exitoso sob o ponto de vista da qualificação do processo de ensino e de aprendizagem em Física no ensino fundamental. Praxedes e Krause (2015), mostram que propostas metodológicas apoiadas excessivamente na exposição oral, no quadro e giz, priorizando cálculos maçantes, têm repercussão negativa entre os estudantes, provocando desinteresse pela Física. Como.

(16) 14. alternativa para amenizar os efeitos negativos desse tipo de aula, surgem as atividades experimentais. Segundo Borges (2002, p. 13), “há uma corrente de opinião que defende a ideia de que muitos dos problemas do ensino de Ciências se devem à ausência de aulas de laboratório”. Por outro lado Borges (2002, p. 13):. [...] para esses defensores uma condição necessária para a melhoria da qualidade de ensino consiste em equipar as escolas com laboratórios e treinar os professores para utilizá-los. Entretanto, mesmo nos países onde a tradição de ensino experimental está bem sedimentada, a função que o laboratório pode, e deve ter, bem como a sua eficácia em promover as aprendizagens desejadas, têm sido objeto de questionamentos, o que contribui para manter a discussão sobre a questão há alguns anos.. O mencionado pelo autor, vem ao encontro de outra questão problemática, que tem recebido atenção de pesquisas na área: a presença de atividades experimentais colabora para aproximar os estudantes da Física e contribui para a qualificação da aprendizagem? O próprio autor, ao refletir sobre essa possibilidade, mostra que a simples introdução dessas atividades no ensino não resolve as dificuldades de aprendizagem dos estudantes, se o conhecimento científico e suas observações, vivências e medições, continuarem a ser tratados como fatos para memorizar e aprender, em vez de eventos que requerem explicação. A mesma inferência é compartilhada por autores da área como Rosa (2001), ao defender que as atividades experimentais não falam por si, ou seja, não basta incluí-las na ação didática; é preciso fazer isso dentro de um contexto, que leve à sua realização e que favoreça uma apropriação dos conceitos e fenômenos abordados. As ideias apresentadas por Borges (2002), anunciam uma questão frutífera que tem suscitado amplos debates no campo da Educação em Ciências: qual o papel das atividades experimentais no ensino de Ciências? Não se trata apenas de verificar se elas são importantes ou não, pois parece consensual que ensinar Ciências requer a sua realização, mas trata-se de pensar como devem ser utilizadas. De que forma elas poderão contribuir mais significativamente para a apropriação dos conceitos em Física? Esse, talvez, seja o aspecto norteador dos debates, e até mesmo, das divergências entre os pesquisadores ao longo da história do ensino de Ciências. A questão a ser retomada neste estudo, aponta possibilidades que pautadas em referenciais teóricos condizentes com as perspectivas pedagógicas atuais, especialmente o construtivismo, defendem a utilização das atividades experimentais como ferramenta didática. Além disso, infere a importância de sua integração ao conjunto de ações do professor, em detrimento de sua adoção como algo isolado, regido por sequências de passos e com.

(17) 15. resultados já previstos pelo professor. Tais possibilidades são defendidas por autores como Pinho-Alves (2000), Borges (2002), Arruda e Laburú (2004), Gil-Perez et al. (2005), Carvalho (2013), Rosa (2011), Zômpero (2012), entre outros, cujos estudos subsidiam a presente dissertação. A possibilidade de abordar as atividades experimentais, frente a esse novo entendimento do seu papel no processo de construção do conhecimento, encontra outra questão conflitante, vinculada aos cursos de formação do professor de Ciências ou de Física. Nesses cursos, a metodologia utilizada para as aulas práticas desenvolvidas nas disciplinas curriculares, tem se caracterizado pela adoção de um modelo focado no método experimental, seguindo passos rígidos e previamente decididos pelos professores. Esse modelo, amplamente criticado na literatura, não condiz com o anunciado no parágrafo anterior, ao mesmo tempo em que corresponde ao vivenciado durante minha formação acadêmica. Ainda que os objetivos dessas aulas sejam distintos entre a educação básica e o ensino superior, infere-se que muitos professores se valem do modelo vivenciado durante o curso de graduação para desenvolver suas ações metodológicas na escola. Essa questão está alinhada com o desejo de propor um ensino de Física que favoreça a aprendizagem e que aproxime os estudantes dessa Ciência. Para isso, é necessário discutir e mostrar aos futuros professores, que o modelo presente nas instituições de ensino superior, não pode ser transposto literalmente para a educação básica, pois necessita de uma adaptação e (re)significação diante desse novo contexto. Assim, o problema a ser discutido nesta dissertação passa a ser delimitado pela necessidade de buscar uma nova forma de conceber as aulas experimentais, especialmente frente ao modelo desenvolvido no processo de formação inicial e em confronto com os objetivos da educação básica, em particular nos anos finais do ensino fundamental. Considerando esse delineamento, voltamos o olhar para a formação do professor, e com isso surge a questão central do estudo: como futuros professores de Física/Ciências, acolhem e se apropriam das discussões sobre o papel das atividades experimentais na educação básica, frente a um modelo distinto do que vivenciaram em sua formação? A partir disso temos que o objetivo geral consiste em verificar a forma pela qual essas discussões contribuem para instituir, nesses sujeitos, uma nova visão sobre o papel das atividades experimentais na aprendizagem em Física. Mais especificamente, objetivamos: x Analisar as pesquisas em educação em Ciências no ensino fundamental, avaliando a presença das atividades experimentais como foco de investigação;.

(18) 16. x Descrever o processo histórico relacionado a presença e as características dessas atividades no ensino de Ciências; x Apresentar a concepção atual sobre essas atividades e as possibilidades discutidas na literatura para sua utilização no ensino de Ciências; x Desenvolver e aplicar um módulo didático, envolvendo a temática atividades experimentais em Ciências/Física para o ensino fundamental; x Investigar a pertinência desse módulo junto a futuros professores de Física, para o entendimento do papel das atividades experimentais na educação básica. Justificamos a escolha da temática, enaltecendo a importância de ofertar a futuros professores situações didáticas próximas as que eles vivenciarão no exercício profissional, a fim de que possam ultrapassar os modelos presentes em sua formação. É nessa medida que o estudo buscou o desenvolvimento de um módulo didático de atividades experimentais, contendo discussões teóricas, possibilidades didáticas e exemplos de estruturação de atividades frente aos modelos atuais identificados na literatura especializada. O módulo didático foi aplicado em um curso de formação inicial de professores de Física, atrelado a uma disciplina curricular que integra a parte pedagógica do curso, e que apresenta em sua ementa, a discussão da temática vinculada as atividades experimentais no Ensino de Ciências. Nessa mesma perspectiva, esta dissertação contempla o desenvolvimento de um produto educacional que consiste em vídeos envolvendo o processo de construção e utilização dos equipamentos didáticos, desenvolvidos para um módulo didático e disponibilizados de forma livre. O objetivo é fornecer subsídio, aos professores e futuros professores, para desenvolver atividades experimentais na educação básica. Para o desenvolvimento da pesquisa associada a aplicação desse módulo didático, recorremos a uma investigação de cunho qualitativo e participante, tomando como instrumentos um “Brainstorming” realizado em dois momentos distintos das atividades desenvolvidas e uma entrevista semiestruturada com os sujeitos do estudo. Para descrever o estudo realizado e seus respectivos resultados, o presente texto está estruturado em cinco capítulos, além da introdução que apresentou o problema de pesquisa, objetivo e descrição do estudo. O primeiro relata o papel que as atividades experimentais têm ocupado nas pesquisas, no campo da educação em Ciências, tomando por base os periódicos nacionais de maior circulação. No capítulo seguinte, retratamos o modo pelo qual as atividades experimentais, entendidas como laboratório didático, se constituíram como parte integrante do ensino de Ciências ao longo da história. No terceiro capítulo, discutimos o.

(19) 17. entendimento atual sobre essas atividades, apontando duas perspectivas que nortearam o módulo didático deste estudo. No quarto capítulo, relatamos o módulo didático desenvolvido para o estudo, sua aplicação junto à turma selecionada para o estudo e o produto educacional decorrente deste estudo. No quinto capítulo, são anunciadas questões específicas do procedimento metodológico da avaliação do estudo na forma de pesquisa e quais os resultados obtidos. Ao final e a título de considerações finais, são apresentadas as conclusões do estudo..

(20) 18. 1 ESTUDOS RELACIONADOS. O presente capítulo tem por objetivo discutir o tema em estudo na voz dos pesquisadores da área, de modo a evidenciar a pertinência do tema em investigação, bem como o estado da arte nesse campo. O capítulo foi estruturado a partir de um trabalho desenvolvido durante a realização do mestrado, e apresentado no V Simpósio Nacional de Ensino de Ciência e Tecnologia, realizado na Universidade Tecnológica Federal do Paraná, campus de Ponta Grossa2. De modo mais específico, buscamos identificar às pesquisas no campo da Educação em Ciências, vinculada às atividades experimentais.. 1.1 Seleção e apresentação dos estudos. Com o intuito de analisar a produção científica na área, procedemos uma investigação junto aos periódicos nacionais disponíveis online e classificados no webqualis periódico 2014, da Coordenadoria de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes) com estrato A1, A2 e B1. O recorte do estudo toma por referência a publicação nos últimos dez anos (20072016). A busca pelos artigos adotou como descritores os seguintes termos: “ciência” e “ensino fundamental”. A busca ocorreu nos títulos, palavras-chave e resumo, cuja leitura possibilitou identificar se o artigo pertencia ao Ensino Fundamental II – séries finais (6º ao 9º ano). No caso de dúvidas em relação a aproximação da pesquisa com o tema em estudo, procedemos a leitura do artigo completo. A Tabela 1 apresenta o resultado da pesquisa:. Tabela 1 - Periódicos, Qualis e número de artigos. Periódico Ciência & Educação Revista Brasileira de Ensino de Física Ensaio: Pesquisa em Educação em Ciências Investigações em Ensino de Ciências Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências Alexandria: Revista de Educação em Ciência e Tecnologia Caderno Brasileiro de Ensino de Física Experiências em Ensino de Ciências Revista Ciência em Tela Revista de Educação em Ciência e Tecnologia Ciência e Ensino Revista Ciência & Ideias Total Fonte: dados de pesquisa, 2016. 2. Qualis A1 A1 A2 A2 A2 B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1. Número 8 2 2 1 6 3 22. SILVA Roberto O.; ROSA, Cleci T. W. Ciências no Ensino Fundamental II: da importância à produção científica nacional, 2016..

(21) 19. Após seleção, leitura e releitura dos artigos, descartando os que não se enquadravam nos requisitos estabelecidos, identificou-se 22 artigos. A Tabela 1 ilustra os periódicos investigados com seu respectivo estrato Qualis e o número de artigos identificados. Os 22 artigos, após serem lidos, foram categorizados seguindo o estabelecido por Bardin (2004), no qual é necessário identificar o termo mais relevante que expressa um conjunto de dados (no caso, artigos), e que permite discorrer na busca por responder o questionamento central da pesquisa. As categorias elencadas após a leitura estão expressas na Tabela 2 a seguir.. Tabela 2 - Categorias identificadas Periódico Análise de livros didáticos Aulas experimentais e experimentos Discussão sobre o ensino de ciências Estratégias pedagógicas Recursos tecnológicos em sala de aula Total Fonte: dados de pesquisa, 2016.. Número 5 6 5 5 1 22. 1.2 Discussão dos estudos. As categorias apresentadas na Tabela 2, possibilitam identificar a forma como os investigadores têm considerado o ensino de Ciências no nível fundamental (6º ao 9º ano). Nesse sentido, na continuidade do texto, tais categorias são apresentadas juntamente com a listagem dos artigos e as discussões e reflexões inerente a cada uma delas.. 1.2.1 Análise de livros didáticos. Os artigos enquadrados nessa categoria, vinculam-se a estudos que tratam dos livros didáticos do Ensino Fundamental II (6º ao 9º). Os artigos estão listados a seguir:. 1. BERGMANN, Alex G.; DOMINGUINI, Lucia. Análise do conteúdo Serpentes nos livros didáticos de ciências do 7º ano do município de Blumenau. Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências, v. 15, n. 2, p. 259-273, 2015. 2. BONOTTO, Dalva M. B.; SEMPREBONE, Angela. Educação ambiental e educação em valores em livros didáticos de ciências naturais. Revista Ciência & Educação, v. 16, n. 1, p. 131-148, 2010. 3. ILHA, Phillip. V.; RIGHI, Marcia, M. T.; ROSSI, Daniela S.; SOARES, Alexandre A. Promoção da Saúde nos Livros Didáticos de Ciências do 6º ao 9º ano. Alexandria: Revista de Educação em Ciência e Tecnologia, v. 6, n. 3, p. 107-120, nov. 2013..

(22) 20. 4. RODRIGUES, Micaías A. Os planetas do sistema solar em livros didáticos de ciências da quinta série do ensino fundamental. Revista Experiências em Ensino de Ciências, v. 2, n. 2, p. 01-10, 2007. 5. VILANOVA, Rita. Discursos da cidadania e educação em ciências nos livros didáticos. Revista Ensaio: Pesquisa em Educação em Ciências, Belo Horizonte, v. 15, n. 2, p. 141154, maio/ago. 2013. Os principais temas tratados, nos cinco artigos, foram: promoção da saúde, serpentes, cidadania e educação, educação ambiental e educação em valores, e por fim, os planetas do sistema solar. Basicamente, os artigos tratavam de analisar a presença desses temas nas obras mais utilizadas pelos professores de um determinado universo de estudo, verificando a disposição e a forma como estes assuntos eram abordados. Nesse sentido, identificou-se haver um consenso nos artigos, que os temas não podem ser apenas citados, ou que simplesmente apareçam nos livros didáticos, mas sim, que eles necessitam ser discutidos de forma reflexiva, para que o aluno consiga não só assimilá-los, mas também, que tenha a capacidade de aprender de forma significativa, aproximando o ensino de Ciências da realidade dos estudantes. Em suas discussões, todos os artigos enfatizaram que o livro didático é um recurso muito utilizado por alunos e professores e, por vezes, o único, fazendo-se importantíssima a discussão de como esses temas e outros são tratados nos materiais. No artigo que busca ver a ocorrência do assunto “serpentes” em sala de aula, por exemplo, a autora traz uma citação na qual fala que “O livro didático de ciências tem como uma de suas funções a aplicação do método científico, que estimula a análise de fenômenos, a elaboração de hipóteses e a formulação de conclusões” (VASCONCELOS; SOUTO, 2003). Apesar dos artigos não mencionarem, explicitamente, fica evidente que os temas apresentados nos artigos dessa categoria pertencem ao corpo de conhecimento da Biologia, dentro da disciplina Ciências. Além disso, os artigos valorizam a presença do livro didático em sala de aula, enaltecendo-o como importante ferramenta didática, ao mesmo tempo em que ressaltam a necessidade de que ele tenha qualidade e oportunize reflexões e discussões, e não apenas apresente os conteúdos.. 1.2.2 Aulas experimentais e experimentos. Nessa categoria foram encontrados seis artigos, cuja temática esteve vinculada ao relato de aulas experimentais e à utilização de experimentos em sala de aula. Por aulas.

(23) 21. experimentais entendem-se aquelas que envolvem a utilização de experimentos em que os professores, junto com os alunos, manusearam ou produziram objetos didáticos. Os seguintes artigos a seguir constituem-se como integrantes dessa categoria.. 1. BRITO, Carlos H. Modelagem didática tridimensional de artrópodes, como método para ensino de ciências e biologia. Revista Brasileira de Ensino de Ciência &Tecnologia, v. 5, n. 3, p. 70-88, 2012. 2. FIGUEIRA, Angela C. M.; ROCHA, João B. T. Digestão: o que comemos e o que bebemos? Um relato de experiência no ensino fundamental. Revista Ciências & Ideias, v. 4, n. 2, p. 86-94, 2013. 3. GROTO, Silvia R.; MARTINS, Andrá F. P. Monteiro Lobato em aulas de ciências: aproximando ciência e literatura na educação científica. Ciência & Educação, v. 21, n. 1, p. 219-238, 2015. 4. KRUMMENAUER, Wilson L. Situações cotidianas de dilatação térmica como motivação ao estudo deste tema no 9° ano do ensino fundamental. Experiências em Ensino de Ciências, v. 5, n. 3, p. 47-53, 2010. 5. ROLDI, Mari M. C.; LÜTTING, Diones M.; SOARES, Raphael B.; ALEDI, Vinicius L.; SCALZER, Jaqueline. A relevância do tema água nas séries finais do ensino fundamental: sugestões de aulas teórico-práticas (vidágua). Revista Experiências em Ensino de Ciências, v. 8, n. 3, p. 61-77, 2013. 6. SOUTO, Emily K. S. C.; SILVA, Laudenize S.; SODRÈ NETO, Luiz; SILVA, Flávia C. L. A utilização de aulas experimentais investigativas no ensino de ciências para abordagem de conteúdos de microbiologia. Experiências em Ensino de Ciências, v. 10, n. 2, p. 59-69, 2015. O objetivo dos artigos apresentados situa-se em promover aulas motivacionais e que se diferenciem das tradicionalmente utilizadas pelos professores, despertando a curiosidade e o espírito científico dos alunos. No primeiro artigo, é relatado aulas experimentais cujo objetivo estava em atentar para a relevância do tema “água”. As aulas experimentais, nesse caso, buscavam não só uma forma diferente de ensinar, como também levar os alunos a refletirem sobre esse tema que é mundialmente discutido. Há uma preocupação nesse trabalho por considerar o conhecimento prévio dos alunos, sendo que para isso é utilizada como referência a Teoria da Aprendizagem Significativa de David Ausubel. O segundo, o terceiro e o quarto artigo, relatam e analisam aulas experimentais, nas quais se busca a participação ativa dos alunos na construção dos experimentos e na investigação dos conceitos presentes. No artigo de Souto et al. (2015), a busca é por realizar atividades investigativas na área de microbiologia, sendo que os alunos produziram colônias de bactérias e fungos, e logo depois investigaram os resultados. No artigo de Figueira e Rocha (2013), houve a discussão do tema “Digestão: o que comemos e o que bebemos”, de modo a fazer com que os alunos estabelecessem uma relação entre o conteúdo científico e o seu.

(24) 22. cotidiano. No quarto artigo, através da modelagem tridimensional, os alunos construíram artrópodes, com intuito de associar o conteúdo teórico com situações práticas. Essa construção, por meio da utilização de materiais lúdicos, possibilitou que os alunos visualizassem cada parte dos artrópodes construídos. Os artigos mencionados no último parágrafo, focaram suas estratégias em proporcionar motivação e despertar interesse dos alunos, promovendo, conforme relatos dos discentes, maior participação e envolvimento nas aulas de Ciências. A esse respeito, Figueira e Rocha (2013), recorrendo a Pozo, mencionam a importância de ofertar aos alunos situações que os ensinem a resolver problemas, oportunizando a situação de aprender a aprender, de modo a habituá-los a encontrar respostas às suas perguntas por si mesmos, ao invés de esperar que o livro didático ou professor o faça. O quinto artigo, recorre a uma abordagem na qual utiliza obras de Monteiro Lobato para auxiliar as aulas de Ciências. Envolvendo conceitos de Física e Química, as obras sugeridas no artigo foram úteis e tiveram uma boa eficácia em termos de motivar os alunos para o estudo, porém, os autores do artigo alertam que as obras apresentam alguns erros conceituais, que precisam ser identificados pelos professores e discutidos em sala de aula. Por fim, o sexto e último artigo dessa categoria, aborda o tema de dilatação térmica, utilizando o cotidiano dos alunos para que eles conseguissem enxergar a Física inserida nas mais diversas ações do seu dia a dia. O artigo, a exemplo de outro já relatado nessa categoria, utilizou a Teoria da Aprendizagem Significativa como alicerce teórico para estruturar as aulas e como instrumentos de avaliação do aprendizado dos alunos. Além disso, na pesquisa foram utilizados mapas conceituais.. 1.2.3 Discussão sobre o ensino de Ciências. Como terceira categoria, estão elencados os artigos com características de discussão sobre o ensino de Ciências. De modo especial, foram inseridos os artigos que discutem as dificuldades enfrentadas, tanto na visão dos professores, quanto dos alunos, e as possíveis soluções para isso. Os artigos a seguir constituem os dados da pesquisa enquadrados nessa categoria.. 1. LIMA Alberi G. O.; SOVIERZOSKI, Hilda H. Ecossistema manguezal em Alagoas: uma reflexão sobre o ensino de ciências para alunos do ensino fundamental. Revista Ciências & Ideias, v. 7, n. 1, p. 72-84, 2016..

(25) 23. 2. MELO, Marcos G. A.; CAMPOS, Joanise S.; ALMEIDA, Wanderlan S. Dificuldades enfrentadas por Professores de Ciências para ensinar Física no Ensino Fundamental. Revista Brasileira de Ensino de Ciência e Tecnologia, v. 8, n. 4, p. 241-251, 2015. 3. MILARÉ, Tathiane; PINHO-ALVES, José. Ciências no nono ano do ensino fundamental: da disciplinaridade à alfabetização científica e tecnológica. Revista Ensaio: Pesquisa em Educação em Ciências, v. 12, n. 2, p. 101-120, 2010. 4. SILVA, José A. As possíveis contribuições do ensino de ciências para a identidade do ensino fundamental II e para a tarefa de alfabetizar. Ciência & Educação, v. 19, n. 4, p. 811-821, 2013. 5. SOUZA Girlene S.; CABRAL, Messiaz C. Fatores que interferem na aprendizagem de ciências: Pesquisa com alunos do 8º ano. Revista Ciências & Ideias, v. 7, n. 1, p. 55-70, 2016. Os artigos apresentados nesta categoria oferecem uma reflexão sobre o ensino de Ciências. Souza e Cabral (2016), citando Vygotsky (1987), enfatizam que o papel da escola e do professor, é favorecer as aprendizagens naturais dos alunos, é criar espaços de aula que propiciem o envolvimento ativo dos estudantes com materiais que os ajudem a se envolver com os temas escolhidos para trabalhar. O primeiro artigo, relata a forma que o ensino de Ciências pode ajudar na construção da identidade do ensino fundamental. Na discussão, os autores mostram que não existe uma definição clara do objetivo do Ensino Fundamental II, e que um desses objetivos pode ser o da alfabetização, ainda que diferente do ensino fundamental I, baseados nos argumentos do filósofo francês Roland Barthes. Já o segundo artigo, apresenta uma discussão sobre o ensino de ciências no 9º ano, mais precisamente sobre o ensino de Química. É verificado que a Química, presente nos livros didáticos, é pouco contextualizada com o cotidiano dos alunos, não facilitando assim o aprendizado. Também, em fala dos professores, foi encontrado que a quantidade de conteúdo dessa área é grande, e que seria necessário um aumento dessa carga horária. O terceiro artigo, refere-se a uma investigação sobre o conhecimento dos alunos, relacionado ao ecossistema manguezal. O interessante nesse artigo, é que este ecossistema está presente na vida dos alunos entrevistados, já que os mesmos residem em uma região litorânea. Apesar de estarem inseridos nesse contexto, os alunos apresentaram pouco conhecimento relacionado ao tema, o que causou espanto por se tratar de um ecossistema importantíssimo para a região, sendo também um tema com um potencial altíssimo para se trabalhar em sala e pouco explorado pelos professores de Ciências. O quarto artigo, trata de uma investigação sobre as dificuldades no ensino de Ciências, buscando saber, dos professores e alunos entrevistados, qual a importância das Ciências na vida deles, e que fatores dificultam a discussão e o aprendizado da mesma. Como resultado, o estudo aponta.

(26) 24. que, apesar das limitações e dificuldades enfrentadas referentes ao tema, os envolvidos na pesquisa reconhecem a importância do ensino de Ciências. Os professores, por sua vez, tentam driblar as limitações que têm quanto à formação pedagógica, se utilizando de métodos construtivistas, como slides e músicas em sala, o que é aprovado pelos alunos, que se dizem mais satisfeitos e interessados quanto às Ciências, por esta ter relação contextualizada com o seu cotidiano. O quinto artigo dessa categoria, relata uma pesquisa com professores, buscando por identificar as dificuldades enfrentadas ao ensinar Física no ensino fundamental. O trabalho identifica que a maioria dos professores entrevistados tem formação em outras áreas, apresentando certo temor em abordar os conteúdos de Física, especialmente por se sentirem inseguros em relação aos conceitos, fenômenos e suas aplicações. Outro resultado registrado pelo estudo, que refere-se às necessidades apontadas pelos professores investigados, é de que para um ensino de qualidade em Ciência, é necessário laboratórios e equipamentos sofisticados.. 1.2.4 Estratégias pedagógicas. Os artigos desta categoria relatam estratégias pedagógicas, a fim de propiciar uma melhor aproximação entre os conteúdos de Ciências (teóricos) apresentados em sala de aula e o mundo vivencial dos estudantes. Os cinco artigos enquadrados nessa categoria estão listados a seguir:. 1. GALIAN, Cláudia V. A. A prática pedagógica e a criação de um contexto favorável para a aprendizagem de ciências no ensino fundamental. Ciência & Educação, v. 18, n. 2, p. 419-433, 2012. 2. MUNDIM, Juliana V.; SANTOS, Wildson. L. P. Ensino de ciências no ensino fundamental por meio de temas sociocientíficos: análise de uma prática pedagógica com vista à superação do ensino disciplinar. Ciência & Educação, v. 18, n. 4, p. 787-802, 2012. 3. QUEIROZ, Thanis G. B.; SILVA, Diego F.; MACEDO, Karla G.; BENITE, Anna Maria C. Estudo de planejamento e design de um módulo instrucional sobre o sistema respiratório: o ensino de ciências para surdos. Ciência & Educação, v. 18, n. 4, p. 913930, 2012. 4. SILVA, Daniela R.; DEL PINO, José. Aulas de ciências na oitava série do ensino fundamental: uma proposta de projeto curricular como processo em construção. Ciência & Educação, v. 16, n. 2, p. 447-464, 2010. 5. SILVA, Daniela R.; DEL PINO, José. Resolução de problemas: uma estratégia pedagógica para abordagem dos conceitos de densidade e velocidade na oitava série do ensino fundamental. Experiências em Ensino de Ciências, v. 5, n. 1, p. 31-56, 2010..

(27) 25. Os artigos dessa categoria retratam estudos que primam pela contextualização dos temas abordados no ensino de Ciências, sendo que alguns deles (segundo e terceiro artigos listados), referem-se a práticas experimentais que poderiam ser enquadradas na segunda categoria. Contudo, optou-se por trazê-los a essa categoria, uma vez que o tema central dos respectivos estudos estava na abordagem por contextualização, como os estudos que remetiam a novas propostas curriculares, como abordagens pedagógicas com pressupostos construtivistas, a abordagem CTS (Ciência-Tecnologia-Sociedade), temas geradores segundo a concepção de Delizoicov, Angotti e Pernambuco (2002), e outros. É visível nos artigos um descontentamento em relação à forma como os conteúdos de Ciências estão sendo abordados no ensino fundamental II, a partir disso, os autores se preocupam em avaliar e testar novos enfoques metodológicos, apoiados em estudos que remetem diretamente à aproximação da Ciência com o mundo vivencial dos estudantes.. 1.2.5 Recursos tecnológicos em sala de aula. A última categoria construída para o estudo, tratou de relatar um único estudo, contudo, por sua importância como estratégia de ensino, opta-se por apresentá-la separadamente das demais, chamando a atenção para o fato de que os pesquisadores tenham considerado pouco em suas investigações. O uso de recursos tecnológicos no ensino de Ciências foi relatado no artigo “Utilização de uma ferramenta multimídia para identificação de artrópodes: avaliação de estudantes do ensino fundamental”3, que trata da produção de um CR-ROM com recursos para a identificação de animais pertencentes à classe dos artrópodes. Após a construção do produto, o mesmo foi aplicado em sala de aula, de modo a verificar a sua eficácia. Como resultados, o autor menciona que o recurso midiático foi muito bem aceito e que houve uma ótima interação entre os alunos e a ferramenta didática.. 1.3 Discussões. O estudo apresentado neste capítulo, buscou analisar e discutir as pesquisas associadas ao ensino de Ciências no Ensino Fundamental II, publicados nos últimos dez anos, e revelou. 3. EUGÊNIO, Benedito; JOSÉ, Tiago. Utilização de uma ferramenta multimídia para identificação de artrópodes: avaliação de estudantes do ensino fundamental. Ciência & Educação, v. 18, n. 3, p. 543-557, 2012..

(28) 26. características que evidenciam uma preocupação com a necessidade de que os professores propiciem situações didáticas aos estudantes, que favoreçam a aproximação do conteúdo com as situações vivenciais. Outro aspecto que assume relevância nas pesquisas, está relacionado à necessidade de que os professores propiciem situações didáticas aos estudantes que favoreçam a aproximação do conteúdo com as situações vivenciais, e com isso favoreçam o processo de alfabetização científica. As atividades experimentais, por sua vez, aparecem como objeto de estudo, porém pouco vinculadas à discussão de conteúdos de Física no Ensino Fundamental. Das seis pesquisas analisadas, apenas uma vincula-se à abordagem de tópicos de Física, apontando uma possível lacuna de investigação e de propostas didáticas. Tal situação corrobora a justificativa de inserir essas atividades na formação de professores, como forma de instrumentalizá-los e prepará-los para sua utilização..

(29) 27. 2 RETROSPECTO HISTÓRICO DO LABORATÓRIO DIDÁTICO. As atividades experimentais no ensino de Ciências, têm sido entendidas, grande parte das vezes, como complementação ao ensino, especialmente destinadas a ilustrar as discussões teóricas (ARRUDA; LABURU, 1998; LUNETTA, 1998; GIL-PÉREZ et al., 2005; CAVALCANTI; ROSA, 2015). Essa visão, criticada há muito tempo pelos pesquisadores, a cada dia parece se revelar mais presente no contexto escolar, seja pela força de suas crenças, seja pela sua presença ainda sedimentada no livro didático. Tais questões serão discutidas ao longo deste capítulo, que busca elucidar a maneira como as atividades experimentais se consolidaram como laboratório didático na sua forma mais tradicional e o modo como as pesquisas mais recentes a concebem frente ao processo de construção dos conceitos em Ciências, particularmente no âmbito da Física.. 2.1 Primeiras palavras. De acordo com Borges (2002), ensinar e aprender Ciências, representam tarefas árduas e complexas, e exigem ações de seus protagonistas que envolvem empreendimento cognitivo vinculado às mais diversas naturezas (sociais, epistemológicas, históricas, culturais, entre outras). Isso significa que, tanto quem aprende, quanto quem ensina, o faz de determinado ponto de vista, e esse se encontra apoiado em diferentes bases. Nessa mesma lógica, estão as razões que levam os professores a utilizar (ou não!) as atividades experimentais como ferramenta didática. Apoiados em seus pressupostos epistemológicos e pedagógicos, julgam a eficácia ou importância dessas atividades na aprendizagem em Ciências. Sobre isso, Arruda e Laburú (1998), tecem críticas aos professores, mostrando que eles insistem em justificar a importância dessas atividades dentro de pressupostos que a literatura especializada já mostrou ser pouco eficaz, pelo menos da forma como tem sido sustentado no ensino. Na pesquisa, os autores mostram que para os professores de Ciências investigados, a importância das atividades vinculadas ao laboratório centra-se em aspectos básicos:. [...] as de cunho epistemológico, que assumem que a experimentação serve para “comprovar a teoria”, levando a visão tradicional de ciência; as de cunho cognitivo, que supõem que as atividades experimentais podem “facilitar a compreensão do conteúdo”; e as de cunho motivacional, que acreditam que as aulas práticas ajudam a “despertar a curiosidade” ou o “interesse pelo estudo” nos alunos (ARRUDA; LABURÚ, 1998, p. 55)..

(30) 28. Essas concepções apresentadas pelos professores na pesquisa mencionado pelos autores, se revelaram presentes em um estudo semelhante com professores do ensino fundamental II, realizado por Cavalcanti e Rosa (2015). Tais concepções, que muito provavelmente encontram-se vinculadas ao processo formativo desses professores, e aos saberes pedagógicos construídos por eles ao longo de sua prática profissional, tem sido alvo de reflexões, conforme já mencionado. Embora fortalecidas pela própria ação, as concepções reveladas pelos docentes pautam-se em uma visão de Ciência e ensino de Ciências presente historicamente, e que exerceu (e exerce), como as pesquisas revelaram, uma forte influência no modo como essas atividades estão sendo justificadas no ensino. Historicamente, as mudanças teóricas na concepção sobre a presença das atividades de natureza experimental no ensino de Ciências, podem ser visualizadas por uma mudança na nomenclatura proposta por Pinho-Alves (2000). O autor, após realizar exaustiva revisão histórica sobre a temática, infere que na atualidade, frente ao novo modo de entender o processo de construção do conhecimento, especialmente aqui se referenciando ao construtivismo, surge a necessidade de passar do entendimento de “Laboratório Didático” (LD) para o de “Atividades Experimentais” (AE). Essa inferência do autor, toma por base a visão clássica, e presente no início do século XX, de que as aulas representavam algo desconectado da teoria, e que essa, sempre deveria antecedê-las, como forma de promover uma melhor compreensão do fenômeno. Na contramão dessa visão, temos a visão presente na atualidade, em que dentro de um paradigma construtivista e cognitivista, a ideia é que o aluno seja o construtor de sua própria aprendizagem. Nas palavras de Pinho-Alves:. A atividade experimental deve ser entendida como um objeto didático, produto de uma Transposição Didática de concepção construtivista da experimentação e do método experimental, e não mais um objeto a ensinar. Como objeto didático sua estrutura deve agregar características de versatilidade, de modo a permitir que seu papel mediador se apresente em qualquer tempo e nos mais diferentes momentos do diálogo sobre o saber no processo ensino-aprendizagem. E, principalmente, é um objeto de ação que, manipulado didaticamente pelo professor, irá se inserir no discurso construtivista facilitando a indução do fenômeno didático que objetiva o ensino de saberes (2000, p. 262-263, destaques do autor).. Portanto, o uso da expressão “Atividades Experimentais” é destinada à concepção de que sua utilização faz parte do discurso construtivista do professor, ultrapassando a visão denominada de “Laboratório Didático” e caracterizada como local específico e destinado a realizar atividades voltadas a ensinar o método experimental. Mais do que uma questão de.

(31) 29. nomenclatura, o anunciado por Pinho-Alves, nos remete a diferentes concepções sobre seu uso no ensino de Ciências e que se pretende discorrer nas próximas seções. Associado a essa visão construtivista de Piaget, a importância das AE ao defender a necessidade de que essas atividades estejam presentes desde as etapas iniciais de escolarização, possibilitando estimular o desenvolvimento sociomotor e cognitivo das crianças. Ele ainda chama a tenção para o fato de que desde os três anos as crianças deveriam ser submetidas a um ensino das Ciências com base numa metodologia ativa e manipulativa de materiais simples, envolvendo noções gerais e básicas relacionadas com o dia a dia, como são as de ser vivo, força, velocidade etc. Vygotsky, por sua vez, ressalta a importância das AE na construção dos conhecimentos, referindo-se a questão da interação social, dos instrumentos e símbolos utilizados pelos alunos durante o desenvolvimento dessas atividades. Para o autor, quando o problema é apresentado através das atividades experimentais, estas fazem com que haja uma interação de um indivíduo com os seus colegas, se utilizando do uso da linguagem e dos símbolos como instrumentos de ação na busca pela execução da atividade. No entender de Vygotsky, os estudantes têm a possibilidade de planejar ações e propostas de acordo com a sua ótica, e também se utilizando de toda uma linguagem e sistemas simbólicos com que eles se comunicam com o mundo. Borges (2006) quando fala das mais diversas justificativas para a importância do uso da experimentação no ensino de Ciências, salienta o sentimento corriqueiro para esta justificativa, já que para eles estamos falando de uma disciplina de natureza experimental. “Descartar a possibilidade de que os laboratórios têm um papel importante no ensino de Ciências significa destituir o conhecimento científico de seu contexto, reduzindo-o a um sistema abstrato de definições, leis e fórmulas” (p. 35). Já Millar (1987) adiciona para esta questão a existência de três tipos de atividades: “[...] exercícios para desenvolver habilidades práticas e técnicas; investigações para fornecer oportunidades de agir como um cientista que resolva problemas; e experiências para dar aos alunos uma ‘sensibilidade’ para fenômenos” (p. 113, grifo do autor, tradução nossa). O autor destaca ainda que, embora seja útil esclarecer sobre as finalidades dessas atividades, no seu entender ainda é preciso um desenvolvimento adicional, no sentido de se ter um maior aprofundamento sobre o que as atividades experimentais significam e como essas contribuições favorecem as investigações para se resolver problemas, termina afirmando que é preciso uma maior discussão sobre o papel que a experiência desempenha no ensino e na aprendizagem dos conceitos..